JPH0787284A - 2次元イメ−ジセンサ及び画素信号の補間方法 - Google Patents

2次元イメ−ジセンサ及び画素信号の補間方法

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JPH0787284A
JPH0787284A JP5253667A JP25366793A JPH0787284A JP H0787284 A JPH0787284 A JP H0787284A JP 5253667 A JP5253667 A JP 5253667A JP 25366793 A JP25366793 A JP 25366793A JP H0787284 A JPH0787284 A JP H0787284A
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JP5253667A
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Seigo Makita
聖吾 蒔田
Yoshihide Sato
嘉秀 佐藤
Kenichi Kobayashi
健一 小林
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Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 実効解像度を確保しつつ暗電流に起因するオ
フセット出力の補正がなされる2次元イメ−ジセンサを
提供する。 【構成】 黒基準用受光素子6は行方向おいて、受光素
子5の1個おき配置されると共に、1行おきに受光素子
5だけの行となるように配置される一方、補正回路4に
おいては、黒基準用受光素子6の周辺に位置する8個の
受光素子の画素信号から所定の演算式によって黒基準用
受光素子6の位置における画素信号の補間値が算出され
るようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ファクシミ
リ、スキャナ、ディジタル複写機等の画像入力素子とし
て用いられる2次元イメ−ジセンサに係り、特に、実効
解像度の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、受光素子を1次元又は2次元に配
設してなるイメ−ジセンサにおけるランダムノイズ及び
暗電流によるオフセット出力を補正する技術としては、
例えば、暗基準信号出力用素子を受光素子の間に配設
し、受光素子の出力信号から隣接する暗基準信号出力用
素子の出力信号を差し引くことで、暗基準信号によるオ
フセット出力の補正を行うようにしたものが公知となっ
ている(例えば、特開昭63−114253号公報参
照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
イメ−ジセンサにおいては、暗基準信号出力用素子が各
受光素子の間に設けられているので、その分、各受光素
子間のピッチを小さくするにも限界があり、その結果解
像度の低下を招くという問題があった。
【0004】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、実効解像度を確保しつつ暗電流に起因するオフセッ
ト出力の補正がなされる2次元イメ−ジセンサを提供す
るものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
る2次元イメ−ジセンサは、複数の受光素子を2次元に
配列すると共に、暗電流を発生する黒基準用受光素子を
複数の受光素子毎に周期的に配設すると共に、前記黒基
準用受光素子の周辺に位置する少なくとも1個の受光素
子の信号値を基に所定の補間演算式に基づいて前記黒基
準用受光素子の位置における補間値を算出する補間値算
出手段を設けてなるものである。請求項2記載の発明に
係る画素信号の補間方法は、複数の受光素子を2次元に
配列すると共に、暗電流を発生する黒基準用受光素子を
複数の受光素子毎に周期的に配設してなる2次元イメ−
ジセンサにおける画素信号の補間方法であって、前記黒
基準用受光素子の周囲に位置する少なくとも1個の受光
素子の画素信号値を基に予め定めた演算式により算出し
た値を前記黒基準用受光素子の位置における画素信号の
補間値とするものである。
【0006】
【作用】黒基準用受光素子が設けられた位置において
は、通常の画素信号は得られないので、なんら手当てを
施さなければ、その分解像度が低下することとなるが、
本発明においては、黒基準用受光素子の周囲に位置する
受光素子の画素信号値を基に補間値を算出し、黒基準用
受光素子の位置における画素信号とするようにしたの
で、実質的に黒基準用受光素子の位置に通常の受光素子
が位置すると殆ど変わるところがなく、そのため、解像
度の低下を回避することができることとなるものであ
る。
【0007】
【実施例】以下、図1乃至図3を参照しつつ、本発明に
係る2次元イメ−ジセンサについて説明する。ここで、
図1は本発明に係る2次元イメ−ジセンサの一実施例を
示す主要部の構成図、図2は図1の点線円Aの部分拡大
図、図3は他の実施例を示す主要部の構成図である。こ
の2次元イメ−ジセンサは、アレイ部1と、走査回路2
と、デ−タ読取回路3と、補間値算出手段としての補正
回路4と、を主な構成要素としてなるものである。アレ
イ部1は、複数の受光素子5及び黒基準用受光素子6を
行方向(図1において紙面左右方向)及び列方向(図1
において紙面上下方向)に2次元に配列してなるもの
で、同一の行に配設された受光素子5及び黒基準用受光
素子6は、走査回路2に接続された同一の走査線7に接
続されている。また、同一の列に配列された受光素子5
及び黒基準用受光素子6は、同一のデ−タ線8に接続さ
れており、このデ−タ線8は、デ−タ読取回路3の入力
側に接続されている。
【0008】この実施例においては、黒基準用受光素子
6が設けられた行と、黒基準用受光素子6が設けられて
いない行とが1行おきとなっており、黒基準用受光素子
6が設けられた行においては、受光素子5と黒基準用受
光素子6とが1個おきに交互に配置されている。したが
って、1個の黒基準用受光素子6を中心にしてみると、
図2に示されるように、その周囲には8個の受光素子5
が配設された状態となっている。ここで、黒基準用受光
素子6は、通常の受光素子の受光面を遮光して暗電流の
みが出力されるようにしてあるもので、図1において
は、矩形に斜線を施して表されている。
【0009】そして、走査回路2によっていずれかの走
査線7に所定の電圧が印加されることによって走査線7
が選択された状態となると、その選択された走査線7に
接続された黒基準用受光素子6を含めた全ての受光素子
5が動作状態となり、デ−タ線8を介して各受光素子5
で発生した画素信号が一斉にデ−タ読取回路3へ出力さ
れ、デ−タ読取回路3からは画素毎に時系列的に補正回
路4へ画素信号が出力されるようになっている。補正回
路4は次述するようにデ−タ読取回路3から出力された
画素信号について、黒基準用受光素子6の位置における
画素信号の補間値及び暗電流オフセット出力の補正を行
うものである。
【0010】補正回路4において行われる補正の内、先
ず、画素信号の補間値の算出について説明すれば、1個
の黒基準用受光素子6の周囲には、図2に示されるよう
に8個の受光素子P11,P12,P13,P21,P23,P3
1,P32,P33が位置しているので、これら8個の受光
素子P11,P12,P13,P21,P23,P31,P32,P33
の画素信号を補間デ−タとして用いる。すなわち、便宜
上、各受光素子の符号P11,P12,P13,P21,P23,
P31,P32,P33を出力信号値とし、黒基準用受光素子
6の位置における補間値をDとすれば、補正回路4にお
いては、D=((P12+P21+P23+P32)×√2+
(P11+P13+P31+P33))/(4+4√2)の演算
が行われる。そして、この補間値を、黒基準用受光素子
6の位置における画素信号として、この後の、画像処理
に用いることによって黒基準用受光素子6の位置に実質
的に通常の受光素子5が配置されたと略変わることがな
く、黒基準用受光素子6を設けたことによる解像度の低
下を回避できることとなる。
【0011】ここで、上述の演算式の物理的意味につい
て説明する。先ず、受光素子5及び黒基準用受光素子6
は、行方向及び列方向で等間隔に配置されているとの前
提の基で、図2における黒基準受光素子6と各受光素子
との位置関係を考えると、受光素子P11,P13,P31,
P33は正方形の4隅に、黒基準用受光素子6は正方形の
中心点に、それぞれ位置することとなる。また、受光素
子P12,P21,P23,P32は、正方形の各辺の中点に位
置することとなる。したがって、黒基準用受光素子6と
受光素子P12,P21,P23,P32(正方形の各辺の中点
に位置する受光素子)との間隔を1とすると、黒基準用
受光素子6と受光素子P11,P13,P31,P33(正方形
の4隅に位置する受光素子)との間隔は、2の平方根と
なる。先の補間値Dを求める式において、P12,P21,
P23,P32の各値の総和に2の平方根を乗算したのは、
上述したような位置関係に基づいていわゆる重み付けを
行ったものである。また、同式において(4+4√2)
は、黒基準用受光素子6の周囲の8個の受光素子の値P
11,P12,P13,P21,P23,P31,P32,P33が全て
1であるとして、(P12+P21+P23+P32)×√2+
(P11+P13+P31+P33)を求めた際の値に相当し、
この値を除数とすることは、正規化することを意味する
ものである。
【0012】尚、上述の補間値を求める演算式に代えて
簡易な補間値の算出式として、D=(P12+P21+P23
+P32)/4を用いるようにしてもよい。ここでは、黒
基準用受光素子6の周囲の4つの受光素子5の画素信号
の単純平均を補間値とするもので、4つの画素信号とし
ては、黒基準用受光素子6の周囲に均等な距離間隔を有
して配置された受光素子5のものであればよいので、本
実施例の場合、上記画素信号の他に、P11,P13,P3
1,P33の単純平均を補間値としてもよい。さらに、補
間値の簡易な算出式として、D=Pmn(1≦m ≦3,1
≦n ≦3)を用いるようにしてもよい。すなわち、この
場合は、黒基準受光素子6の周囲の受光素子5の内の1
つの画素信号を補間値とするものである。一方、暗電流
に伴うオフセット出力補正は、従来と同様に受光素子5
の出力信号から隣接する黒基準用受光素子6の出力信号
を減算することにより行われる。
【0013】次に、第2の実施例について図3を参照し
つつ説明する。尚、図1に示された実施例と同一の構成
要素については、同一の符号を付してその説明を省略
し、以下、異なる点を中心に説明する。この第2の実施
例は、黒基準用受光素子6の配置を違えたもので、黒基
準用受光素子6を設ける行を2行おきとする一方、1行
における黒基準用受光素子6の配置を受光素子5の2つ
おきにしたものである。尚、補間値の算出は、上述した
第1の実施例と同様に黒基準用受光素子6の周囲の8個
の受光素子5の画素信号を基に行う点においては変わる
ところはない。黒基準用受光素子6の配置は、本実施例
に示されたものに限られる必要はなく、アレイ部1にお
ける温度分布等による暗電流のばらつきがあっても十分
なオフセット出力補正を成し得る範囲であれば、他にも
変形可能である。
【0014】本実施例においては、黒基準用受光素子6
の周囲の受光素子5の画素デ−タを基に補間値を求める
補正回路4を設ける構成とすることにより、この補正回
路4で算出された値を黒基準用受光素子6の位置におけ
る画素信号の値とすることができるので、黒基準用受光
素子6を設けたことによる解像度の低下を防ぎ、実効的
に解像度の向上が図られることとなる。
【0015】
【発明の効果】以上、述べたように、本発明によれば、
2次元イメ−ジセンサにおいて、黒基準用受光素子の位
置における補間値が、黒基準用受光素子周辺に位置する
受光素子の画素信号値を基に算出されるような構成とす
ることにより、この補間値をもって黒基準用受光素子の
位置における画素信号とすることができ、あたかもその
位置に通常の受光素子が配置されたと略等価な状態を得
ることができることとなるので、黒基準用受光素子を設
けたことによる解像度の低下を回避しつつ黒基準用受光
素子の出力信号を利用した従来と同様の暗電流オフセッ
ト補正を行うことができ、良好な画像を再現することが
できることとなるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る2次元イメ−ジセンンサの一実
施例における主要部の構成図である。
【図2】 図1の点線円Aの部分拡大図である。
【図3】 他の実施例における主要部の構成図である。
【符号の説明】
1…アレイ部、 4…補正回路、 5…受光素子、 6
…黒基準用受光素子、7…走査線、 8…デ−タ線

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の受光素子を2次元に配列すると共
    に、暗電流を発生する黒基準用受光素子を複数の受光素
    子毎に周期的に配設すると共に、前記黒基準用受光素子
    の周辺に位置する少なくとも1個の受光素子の信号値を
    基に所定の補間演算式に基づいて前記黒基準用受光素子
    の位置における補間値を算出する補間値算出手段を設け
    てなることを特徴とする2次元イメ−ジセンサ。
  2. 【請求項2】 複数の受光素子を2次元に配列すると共
    に、暗電流を発生する黒基準用受光素子を複数の受光素
    子毎に周期的に配設してなる2次元イメ−ジセンサにお
    ける画素信号の補間方法であって、前記黒基準用受光素
    子の周囲に位置する少なくとも1個の受光素子の画素信
    号値を基に予め定めた演算式により算出した値を前記黒
    基準用受光素子の位置における画素信号の補間値とする
    ことを特徴とする画素信号の補間方法。
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